Abenteuer Astronomie

Die Supernova in der Galaxie Messier 101, die im Sommer zeitweise die 10m-Grenze knackte, war auch für die Astrophysik von enormem Interesse: In solcher relativen Nähe lässt sich eine Sternexplosion des Typs Ia nur selten verfolgen. Bemerkenswert gerade deshalb: Auf den besten HST-Aufnahmen der Galaxie war zuvor an dieser Stelle nichts zu sehen, was die Beteiligung einer ganzen Reihe von Riesensterntypen klar ausschließt – und der Verlauf der ganz frühen Lichtkurve ohne Hinweise auf einen ein der Explosion geschockten Begleiter weist in dieselbe Richtung. Supernovae des Typs Ia – ohne Wasserstoff im Spektrum und meist von ziemlich ähnlicher Maximalhelligkeit – werden durchweg auf Weiße Zwerge zurückgeführt, deren Masse durch Zugaben von außen über eine kritische Grenze getrieben wurde. Entweder ist dafür ein zweiter Weißer Zwerg verantwortlich, der mit dem anderen fusioniert (das »doppelt degenerierte« Szenario, da beide Beteiligten aus entarteter Materie bestehen), oder aber ein normaler Stern, von dem Materie auf den Weißen Zwerg strömt (»einfach degeneriert«).

Der zaghafte Verlauf der frühen Lichtkurve der SN 2011fe, deren Beobachtung schon wenige Stunden nach der Explosion begann, zeigt klar, dass der explodierte Körper höchstens einen Zehntel Sonnendurchmesser gehabt haben konnte: eindeutig ein Weißer Zwerg. Und die allerersten Spektren belegen, dass dieser aus Kohlenstoff und Sauerstoff bestanden hatte, wobei sich der Sauerstoff unerwartet gut in die Gaswolke mischte. Aus der anfänglichen Lichtkurve folgt ferner, dass der materiespendende Begleiter keinesfalls ein Roter Riese gewesen sein kann, denn die Kollision der Supernova-Ejekta mit ihm hätte die Explosion da schon um viele Zehnerpotenzen heller gemacht. Ein Hauptreihenstern als Massenspender ist hingegen möglich. Dazu passen auch die alten Hubble-Beobachtungen von Messier 101, auf denen am Explosionsort nichts zu erkennen ist und die 10× bis 100× schärfere Obergrenzen für die Helligkeit des Vorgängersystems liefern. Abermals scheiden ein Roter Riese und generell Sterne mit mehr als 3,5 Sonnenmassen aus, was erneut für einen Hauptreihenstern als ehemaligen Partner (aber ebenso gut ein doppelt degeneriertes System) spricht. Symbiotische Sternsysteme der Art von RS Ophiuchi, die oft als mögliche Vorgänger von Typ-Ia-Supernovae genannt werden, scheiden im Fall der SN 2011fe dagegen aus. Andererseits gibt es eine Reihe Untergruppen der Ia-Klasse, so dass vielleicht mehrere Arten von Vorgängersystemen denkbar sind.

Daniel Fischer